注意 ①若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。
②上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差Δh，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。
③水分子的移动方向：
双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多（低浓度）溶液流向单位体积为水分子数少（高浓度）溶液。
3．动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
动物细胞膜相当于一层半透膜。
外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；反之，则细胞失水皱缩；当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。
4．成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，失水，质壁分离。
当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。
注意 ①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。
②植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。
但动物细胞体积会发生明显变化。
5．质壁分离的原因分析
（1）原因
→细胞渗透失水
（2）表现
3．如图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜（蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过）。
图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，且MA＞MB，Ma＝Mb＞MA。
一段时间达到平衡后，甲装置、乙装置液面上升的高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则
A．h1＞h2，M1＜M2B．h1＜h2，M1＝M2
C．h1＞h2，M1＞M2D．h1＜h2，M1＞M2
4.（2010·上海生物，20）如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。
下列叙述中错误的是（ ）
A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变
B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小
C．B/A值能表示细胞失水的程度
D．A、B分别表示细胞和液泡的长度
观察植物细胞的质壁分离和复原的方法
1．实验原理
（1）成熟的植物细胞具有大液泡和选择透过性的原生质层，与外界溶液接触时能够发生渗透作用。
（2）原生质层的伸缩性大于细胞壁。
（3）细胞液浓度<外界溶液浓度
质壁分离
（4）细胞液浓度>外界溶液浓度
质壁分离复原
2．实验流程
3．实验应注意的问题
（1）若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。
（2）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
典例
（2011·天津卷，2）将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，
1分钟后进行显微观察，结果见右图。
下列叙述错误的是（ ）
A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质
B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
对渗透作用的装置图及坐标曲线掌握不到位
典例
（2010·上海综合，20）某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。
他采用如图1所示的装置（示意图），对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线（如图2）。
据图分析，该同学应选择的膜材料是（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
纠错笔记 两溶液间的水分子进行双向扩散，我们
只能观测出由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。
图1图2
题组一 渗透作用与细胞吸水
1．某同学设计渗透装置如图所示（开始时状态），烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。
倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。
该实验过程中最可能出现的是（ ）
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降
C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
2．（2010·山东理综，3）如图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（ ）
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
3．下列有关细胞物质运输的叙述正确的是（ ）
A．甘油、氧气、二氧化碳等物质出入细胞的方式是渗透作用
B．红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白协助
C．腺细胞合成的酶排出细胞的过程中，需要消耗能量，但不需要载体蛋白
D．小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖，却难吸收相对分子量比葡萄糖小的木糖，原因是木
糖的浓度太低
题组三 质壁分离及复原实验
4．将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、含量为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①②的颜色分别是（ ）
A．①无色 ②绿色B．①红色 ②绿色
C．①红色 ②无色D．①红色 ②红色
5．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是（ ）
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
题组四 渗透作用与质壁分离和复原实验综合考查
6．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。
下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。
请回答下列问题：
（1）由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a____b。
由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升，当液面不再上升时，两侧浓度大小是a____b。
（2）图丙中相当于图甲中c结构的是________（填序号），结构②中充满的液体是________。
此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A．细胞液＞外界溶液B．细胞液＜外界溶液C．细胞液＝外界溶液D．都有可能
（3）把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？
________，原因是_________________________________。
（4）把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。
当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？
________。
1.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（ ）
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A．①②③B．①③⑤C．②③⑤D．②④⑤
2．在一定的条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试某种农作物新品种的细胞液浓度，以此种方法获得作物代谢情况的必要数据。
在此项测试中，实验变量（自变量）是（ ）
A．作物细胞质壁分离状态B．作物细胞液浓度
C．制备的一系列浓度检测液D．一定的环境温度或其他气候数据
3．用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子浓度与实验开始前各种离子浓度之比，结果如图所示，该实验的结果不能说明（ ）
A．植物对水分和无机盐的吸收是相对独立的
B．植物对离子的吸收有选择性
C．植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关
D．水稻根细胞膜上硅离子的载体蛋白含量多
4．将甲、乙两植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。
蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。
在显微镜下连续观察，甲、乙两个细胞的变化是（ ）
A．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，都不发生质壁分离复原
B．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原
C．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原
D．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复原
5．如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是（ ）
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．在一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水
C．当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水
D．当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用
6．五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中（细胞失水过多会导致死亡），数小时后，取出称重，重量变化如图所示。
以下关于该实验结果的说法正确的是（ ）
A．物种A比马铃薯更耐干旱
B．在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小
C．物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长
D．当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中重量不发生变化时渗透作用依然进行
7．与质壁分离和复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是（ ）
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高⑤外界溶液必须对细胞无毒害⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
A．①②，④⑤B．①③，④⑤C．①②，⑤⑥D．①③，⑤⑥
8．某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：
用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，再在漏斗里装上清水，然后把漏斗浸入盛有10%的NaCl溶液的烧杯中，并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。
那么，他应该怎样改进实验才能达到实验目的（ ）
A．把10%的NaCl溶液换成30%的NaCl溶液B．把10%的NaCl溶液改装在漏斗里，清水装在烧杯中
C．把猪的膀胱膜换为其他半透膜D．把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液
9.为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表。
为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应（ ）
浓度（mol/L）
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离状态
不分离
刚分离
显著分离
显著分离
A.≤0.15mol/LB．≤0.2mol/LC．≥0.2mol/LD．≥0.3mol/L
10．下列关于物质运输的说法正确的是（ ）
A．钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用
B．尿液中的尿素含量远高于原尿，是因为肾小管具有很强的分泌功能
C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果
D．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外
11．下图是某同学在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中的基本操作步骤，其中步骤D在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于（ ）
A．实验组，对照组B．实验组，实验组C．对照组，对照组D．对照组，实验组
12．将等量的、微量的NH
、PO
、K＋、Ca2＋共同置于100mL蒸馏水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化（见下表）。
实验结果可以说明（ ）
项目
H2O
NH
K＋
Ca2＋
PO
减少量
0%
23%
12%
37%
14%
①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程 ②根对矿质离子的吸收不是等比例进行的 ③根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输④根吸收矿质离子的过程不受温度的影响
A．只有①②B．只有①③C．只有①②③D．都正确
13．请回答下列有关生命科学实验的问题。
（1）在低倍镜及高倍镜下看到以下洋葱根尖细胞图，做“观察植物细胞的有丝分裂”实验时，主要观察图____处的细胞；图B细胞所在区域称为__________区。
（2）某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。
组别
材料
实验条件
观察内容
A
紫色洋葱鳞片叶外表皮
清水、解离液、0.3g/mL蔗糖溶液
质壁分离
B
紫色洋葱鳞片叶外表皮
0.3g/mL蔗糖溶液
质壁分离
请回答以下问题：
①上述实验中用引流法滴加蔗糖溶液，目的是_______________________。
②在A组实验中，显微镜下看不到质壁分离现象，原因是______被破坏，失去了选择透过性。
（3）利用
（2）中B组实验方法测定某种植物叶表皮细胞液的浓度。
分别将8片相同的叶表皮置于不同浓度的蔗糖溶液中，10分钟后，分别将每一叶片表皮制成临时装片并在显微镜下观察。
在约20个细胞的视野范围内，对呈现质壁分离现象的细胞进行计数，所得结果如下表：
蔗糖浓度（mol/dm3）
质壁分离细胞的数目
视野范围内观察到的细胞总数
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0
0
0
1
3
16
19
21
22
20
18
20
20
20
19
21
利用上表在下列坐标中绘出曲线图，表示呈现质壁分离细胞的百分率与蔗糖溶液浓度的关系。
14．某同学进行实验，图甲为实验开始状态，图乙为实验结束状态。
请在图乙所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：
蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
（1）设计出继续实验的简要步骤：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
（2）预测实验现象并作出结论：
______________________________________________。
答案
回扣基础构建网络
一、1.
（1）一些分子质量 脂溶性强 乙醇
（2）易化扩散 载体蛋白 2.物质的浓度差 顺浓度 能量 3.细胞膜 扩散 质壁分离
想一想
二、判一判 1.× 2.× 3.×4．× 5．√
练一练
（1）能发生质壁分离的细胞：
a、b、i。
（2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离。
动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。
三、1.逆浓度梯度 载体蛋白 细胞代谢释放的能量 2.
（1）营养物质
（2）代谢废物和对细胞有害的物质
辨一辨 吸水为简单扩散，吸收矿质离子为主动运输，且无机盐离子必须溶于水后才能被吸收，所以吸水和吸收无机盐离子是两个相对独立的过程。
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